[发明专利]锂硫二次电池

权利要求书

1.一种锂硫二次电池，所述锂硫二次电池包含：

正极；

负极；

隔膜；和

电解液，

其中所述正极包含引入了催化位点的硫；并且

所述正极具有0.45以上的由如下数学式1表示的SC因子值：

[数学式1]

在数学式1中，

P为所述正极中正极活性材料层的孔隙率(％)；

L为所述正极中的所述正极活性材料层的每单位面积的硫的质量(mg/cm²)；

α为10(常数)。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中所述催化位点包含过渡金属复合材料。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中所述催化位点包含选自如下中的至少一种：酞菁铁、酞菁镍、酞菁锰、酞菁铜、酞菁钴和酞菁锌。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中基于所述引入了催化位点的硫的总重量，所述催化位点的含量为0.1重量％～5重量％。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中基于所述正极活性材料层的总重量，所述催化位点的含量为0.05重量％～2.5重量％。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中所述催化位点位于所述硫的表面或内部。

7.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中所述正极包含硫碳复合材料，所述硫碳复合材料包含碳材料和在所述碳材料的内部和表面的至少一部分上的所述引入了催化位点的硫。

8.根据权利要求1所述的锂硫二次电池，其中所述电解液包含溶剂和锂盐；并且

所述溶剂包含具有1.75以下的由如下数学式2表示的DV²因子值的第一溶剂和作为氟化醚类溶剂的第二溶剂：

[数学式2]

在数学式2中，

DV为每单位体积的偶极矩(D·mol/L)；

μ为溶剂的粘度(cP，25℃)；

γ为100(常数)。

9.根据权利要求8所述的锂硫二次电池，其中所述第一溶剂具有1.5以下的DV²因子值。

10.根据权利要求8所述的锂硫二次电池，其中所述锂硫二次电池具有3.5以下的由如下数学式3表示的NS因子值：

[数学式3]

在数学式3中，

SC因子的值与数学式1中所定义的值相同；

DV²因子的值与数学式2中所定义的值相同。

11.根据权利要求1所述的锂硫二次电池，其中所述锂硫二次电池具有950以上的由如下数学式4表示的ED因子值：

[数学式4]

在数学式4中，

V是Li/Li⁺的放电标称电压(V)；

SC因子的值与数学式1中所定义的值相同；

C为以0.1C倍率放电时的放电容量(mAh/g)；

D为所述电解液的密度(g/cm³)。

12.根据权利要求8所述的锂硫二次电池，其中所述第一溶剂包含选自如下中的至少一种：丙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、三乙胺和1-碘丙烷。

13.根据权利要求8所述的锂硫二次电池，其中所述第二溶剂包含选自如下中的至少一种：1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚、二氟甲基2,2,2-三氟乙基醚、1,2,2,2-四氟乙基三氟甲基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基二氟甲基醚、五氟乙基2,2,2-三氟乙基醚和1H,1H,2'H-全氟二丙基醚。